Objectifs
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Intérêt de l’IDM pour les modèles scientifiques et mathématiques
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Apport du génie logiciel et de la méta-modélisation
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Illustration par SysML (plus cet aprem ⇒ T. Millan)
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Pour ceux qui n’y voient rien à l'écran : http://jmbhome.heroku.com/talks
Version des slides : 1.3 |
Qui suis-je ?
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Professeur à l’Univesité de Toulouse
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Co-fondateur de l’association SysML-France
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Membre du comité éditorial de la revue SoSyM
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Membre du Steering Committee de la conférence ACM/IEEE MODELS
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Co-responsable de l’axe Systèmes Ambiants de l’IRIT
Organisation
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C’est quoi un modèle ?
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SysML
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SysML et Simulation
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Et ensuite ?
C’est quoi un modèle
C’est quoi un modèle (pour nous)
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Un ensemble de diagrammes / vues / considérations / …
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Ou plus exactement : un ensemble d’artefacts
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Modèles "scientifiques" vs modèles "logiciels"
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Assemblages d’outils vs IDM
Assemblages vs IDM
Notations pour l’Ingénierie Système
Exemples tirés de [SEE-Book] :
SysML (maximalist)
C’est quoi SysML?
SysML, c’est…
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Un ensemble de 9 types de diagrammes :
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Diagrammes structuraux
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Diagrammes de définition de blocks (
bdd) -
Diagrammes internes de blocks (
ibd) -
Diagrammes paramétriques (
par) -
Diagrammes de packages (
pkg)
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Diagrammes comportementaux
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Diagrammes de séquence (
seq) -
Diagrammes d’activité (
act) -
Diagrammes de cas d’utilisation (
uc) -
Diagrammes d'états (
st)
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Diagramme d’exigence (
req)
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Un profil UML™, c’est à dire une extension de cette notation
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Une notation de plus en plus enseignée et connue et qui servira donc de plus en plus de référence à la modélisation des systèmes
SysML, ce n’est pas…
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Une méthode ou une démarche de développement de système
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Un outil
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Un remplaçant aux outils et langages existants
Pourquoi une nouvelle notation ?
Il existe une notation qui se veut "unifiée" pour les modèles : UML™.
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UML 1.x était complètement inadaptée :
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Principalement pour les systèmes d’information
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Peu de liens entre les diagrammes
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Peu de liens entre les modèles et les exigences
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UML 2.x n’est pas beaucoup mieux si ce n’est :
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Implication des ingénieurs systèmes pour sa définition
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Introduction du diagramme de structure composite
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En conclusion UML™ est une bonne base :
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Standard De facto en génie logiciel
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Fournit beaucoup de concepts utiles pour décrire des systèmes (même complexes)
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Stable et extensible (grâce notamment au mécanisme de profile)
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Beaucoup d’outils disponibles
Mais…
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Vocabulaire beaucoup trop « software » pour être utilisé par les ingénieurs systèmes (concept de
classeou d'héritagepar exemple) -
Trop de diagrammes (13 sortes)
Différence avec UML
Qui est "derrière"?
- Industrie
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American Systems, BAE Systems, Boeing, Deere & Company, EADS Astrium, Eurostep, Israel Aircraft Industries, Lockheed Martin, Motorola, NIST, Northrop Grumman, oose.de, Raytheon, Thales, …
- Vendeurs d’outils
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Artisan, EmbeddedPlus, Gentleware, IBM, Mentor Graphics, PivotPoint Technology, Sparx Systems, Vitech, …
- Autres organisations
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AP-233, INCOSE, Georgia Institute of Technology, AFIS, …
Différents diagrammes
Les 9 diagrammes SysML
Etat actuel
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Adoption de plus en plus large
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Nombreuses industries
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Militaires
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Enseigné massivement
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dans le cycle ingénieur (N7, ISAE, Masters)
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au bac STI2D depuis 2011
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en prépa dès cette rentrée 2013
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Enjeux et retours industriels
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Architecture d’entreprise
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Grands groupes (DODAF/MODAF)
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Armée (Systems of Systems)
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Ingénieurs métiers (Maths, Physique, etc.)
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Couplages MATLAB, Harmony Process
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SysML+Modelica
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SysML+Simulink
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RT&E
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SysML+SystemC
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SysML+VHDL
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SysML / MARTE
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Domaines principaux
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DSL
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AUTOSAR, EAST-ADL (Automobile)
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Aéronautique
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Transports & Automotive
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Médical (certification aussi!)
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Systems on Chips
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Animation/Simulation de modèles
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ALF
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IFx-Omega
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AVATAR
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Exemple : SysML4Modelica
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Standard OMG
SysML4Modelica chez Thales
Tiré de la dernière journée SysML Laurent Rioux
SysML4Modelica chez Thales
Tiré de la dernière journée SysML Laurent Rioux
Illustration TTool
Exemple de retour Airbus
le principal gain cité par Airbus sur l’utilisation des modèles en ingénierie des systèmes, c’est la détection des pb dans les exigences (incohérences notamment).
— Raphaël Faudou
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En IS, ce gain arrive en tête avant la génération documentaire ou la simulation
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En IS, ce gain arrive loin avant la génération de code (Soft)
Et ensuite?
Du document-centric au model-centric
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Progrès de l’IDM
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Outils pour créer des DSL (succès de Xtext par exemple)
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Outils de transformation de modèles
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Déjà utilisé dans certains organismes de certification
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Alstom dans le ferroviaire par exemple
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Projets et initiatives
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POLARSYS
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VeriFME
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COSINUS
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SAFE
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OverSoC
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HELP
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SecReSoC
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ID4CS
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HECOSIM
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MOPCOM
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SoCLib
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IMOFIS (Obeo Alstom)
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…
Quelques retours industriels
- Airbus
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Génération de documentations destinés à la certification (Y. Bernard)
- Alstom Transport
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SysML en mécanique (A. Gomas), Safety Analysis (E. Soubiran)
- Astrium
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SysML et le spatial (D. Lesens)
- Cassidian
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Terminaux de Radio-communication (F. Risy)
- CNES
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"Personnalisation" de SysML (E. Poupard)
- …
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Retours industriels (suite)
- …
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- Continental Mexique
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Modélisation équipements automobiles (J.-M. Bruel)
- EADS
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Introduction globale et progressive (C. Marchal)
- Nexter Electronics
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Génération de modèles SysML à partir de documents (E. Panier)
- Rockwell Collins
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Safety Assesment (L. Audounet)
- CEA
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Challenges de l’IDM pour la simulation (Arnaud Cuccuru cet aprem)
Tendances
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Intégration des outils de simulations
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Génération de jeux de test
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Annotations (parametric diagrams)
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Animation de modèles
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Utilisation de SysML comme lingua franca de l’IS
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Langage pivot
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Langage de glue
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Animations et dissémination
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SysML-France
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Comité Technique MBSE de l’AFIS
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Bureau Veritas
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Défis
- Culturel
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Difficulté d’adaptation aux ingénieurs métiers
- SysML
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masqué (pivot) ou montré (glue) ?
- Outils
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Libres mais industriels (Polarsys)
- Formation
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Ingénieurs logiciels / Ingénieurs système
GEMOC
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Globalization of Modeling Languages
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Plus cet aprem (B. Combemale)
Exemple de DSL : HPC au CEA
Problématique des simulations dans le contexte du nucléaire :
DSL : Domain Specific Language
HPC : High Performance Calculus
CEA : Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives
HPC au CEA (solution)
Diagrammes paramétriques SysML
Modèles exécutables
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Pourquoi générer du code exécutable ? ⇒ exécutons plutôt les modèles!
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Exemples concrets :
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Initiatives autour d’UML (fUML)
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Librairie dédiées (e.g., PauWare)
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Models@runtime (e.g., INRIA/Triskell)
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Modélisation collaborative
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Vue "centralisée"
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Vue "répartie"
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Modelio Constellation
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eclipse RCP
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Last minute… (1)
Last minute… (2)
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Sur l’agilité et les modèles : initiative MAC (Modeling in an Agile Context)
Que retenir?
Ce que j’ai retenu de ce matin…
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Des avancées :
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Interdisciplinarité
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Collaboratif (GPL, GitHub, …)
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Agilité
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Des besoins :
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Liens entre les modèles (du MindMap au code?)
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Cohérences entre modèles
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Des difficultés potentielles :
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Vocabulaire différent
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Références et liens utiles
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[SEE-Book] Modélisation et analyse de systèmes embarqués (Coll. SEE), F. Kordon, J. Hugues, A. Canals, A. Dohet, 2013. ISBN : 9782746239005. Disponible ici.
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[IDM2012] Ingénierie Dirigée par les Modèles, J.-M. Jézéquel, B. Combemale et D. Vojtisek. Ellipses, 2012.
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[PRFC] Modélisation de systèmes complexes avec SysML, P. Roques, Collection Blanche, mai 2013. Disponible ici.
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Sur l’auteur :
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Slides disponibles ici : http://jmb.c.la
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Site de SysML-France : http://www.sysml-france.org/
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Contact : bruel@irit.fr
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SysML-France
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Association loi 1901
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Prochaine journée SysML :
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4 février 2014 (juste avant ERTS)
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Thématique : la simulation!
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